CN117178197A - 一种光功率分配系统 - Google Patents
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Abstract
提供了一种光功率分配系统，所述光功率分配系统包括接收具有光功率的光的输入光纤。所述光功率分配系统还包括光耦合到所述输入光纤的光功率分配器，所述光功率分配器包括全介质光波导，所述光功率分配器用于将所述光功率分为两个或多个部分。所述光功率分配系统还包括光耦合到光功率分配器的光学器件，所述光学器件包括具有半导体层的光波导，所述光学器件接收光功率的第一部分。
Description
相关申请案交叉申请
本申请要求2021年4月30日递交的序列号为63/182,295且发明名称为“光功率分配系统(OPTICAL POWER DISTRIBUTION SYSTEM)”的美国临时专利申请和2022年4月28日递交的序列号为17/731,359且发明名称为“光功率分配系统(OPTICAL POWER DISTRIBUTIONSYSTEM)”的美国非临时专利申请的优先权，其全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本发明大体上涉及光学元件领域，并且特定实施例或方面涉及光功率传输。
背景技术
在光端机系统中，连续波激光光源可以与光端机分离，其中从激光光源到光端机具有光功率传输光纤。光功率传输光纤可以为多个光端机提供足够的光功率。光端机可以包括半导体材料。传输光功率电平可以高于光端机的半导体的光功率处理极限，因此该传输光功率可以例如超过损伤极限或超过光端机的饱和极限。
鉴于上述情况，通常，为了克服传输光功率可以例如超过损伤极限或超过光端机的饱和极限的问题，可以通过低功率激光器将光功率提供给光端机。此外，低功率激光器比高功率激光器更可靠。
光纤和光连接器可以支持高光功率。在现有技术的无源光网络(passive opticalnetwork，PON)中，如图1所示，具有在介质光波导中实现的光信号分配器。类似地，在现有技术的波分复用(wavelength division multiplexing，WDM)系统中，如图2所示，具有在用于光解复用的介质光波导(例如阵列波导光栅)中实现的光信号分配器。这种PON或WDM系统可以支持具有高光功率的调制信号。结合图1和图2，与每一条线相关联的箭头指示光的传播方向，包括具有与其相关联的圆的箭头的线指示光纤，而仅具有箭头的线指示光波导。然而，这些现有技术的配置包括用于连接调制光的光信号分配器，因此不用于分配连续波光功率。
因此，可能需要不受现有技术的一个或多个限制的组件。
该背景信息旨在提供可能与本发明相关的信息。没有必要承认也不应解释任何上述信息构成与本发明相对的现有技术。
发明内容
本发明的目的是消除或减少现有技术的至少一个缺点。
根据本发明的一方面，提供了一种光功率分配系统，所述光功率分配系统包括用于接收具有光功率的光的输入光纤。所述光功率分配系统还包括光耦合到所述输入光纤的光功率分配器，所述光功率分配器包括全介质光波导，所述光功率分配器用于将所述光功率分为两个或多个部分。全介质光波导是其中由光波导承载的所有光仅与介电材料相交的光波导。所述光功率分配系统还包括光耦合到光功率分配器的光学器件，所述光学器件包括具有半导体层的光波导，所述光学器件用于接收光功率的第一部分。具有半导体层的光波导是其中由光波导承载的光与半导体材料的至少一个区域相交的光波导。
根据一些实施例，光学器件为光端机，具有半导体层的光波导为光端机波导。在一些实施例中，光的光功率大于光端机波导的损伤阈值。在一些实施例中，光的光功率大于光端机的饱和极限。在一些实施例中，光学器件接收光功率的第一部分，其中，光功率的第一部分指示适合于光学器件使用的光功率调制电平。
根据一些实施例，全介质光波导与光端机波导平行并重叠。在一些实施例中，全介质光波导和光端机波导配置为一个芯片内的层，并且全介质光波导和光端机波导在共享光耦合区内光耦合在一起，共享光耦合区也称为过渡区。在一些实施例中，共享光耦合区包括定向耦合器或绝热耦合器。在一些实施例中，全介质光波导与光端机波导共线。在一些实施例中，全介质光波导和光端机波导在光耦合的独立芯片上形成，其中，独立芯片通过芯片到芯片边缘耦合、芯片到芯片倏逝耦合或芯片到芯片光栅耦合进行光耦合。
根据一些实施例，光功率分配器包括光耦合到两个或两个以上输出光波导的输入光波导，所述输入光波导和输出光波导在一个芯片上实现。在一些实施例中，光功率分配器包括与波长无关的分光器。在一些实施例中，光功率分配器包括Y形接头、多模干涉仪、三叉戟分配器、绝热耦合器和定向耦合器中的一个或多个。
根据一些实施例，光具有两个偏振。在一些实施例中，光功率分配器包括偏振分光器或偏振分光旋转器。
根据一些实施例，光具有两个或两个以上波长。在一些实施例中，光功率分配器包括光波长分路器。在一些实施例中，光波长分路器配置为非对称马赫-曾德尔干涉仪、阵列波导光栅、埃歇尔光栅或星形耦合器中的一个或多个。
根据一些实施例，全介质光波导由具有带隙的材料形成，并且光具有光子能量，其中带隙大于光子能量的两倍。
根据一些实施例，光学器件为发送器、接收器、光端机、检测器、直接调制发送器、相干调制发送器和相干检测检测器中的一个或多个。
上文结合本发明的各个方面描述了实施例，这些实施例可以基于这些方面来实现。本领域技术人员将理解，实施例可以结合描述这些实施例的方面来实现，但也可以与该方面的其它实施例一起实现。当实施例相互排斥或彼此不相符时，这对于本领域技术人员是显而易见的。一些实施例可以结合一个方面进行描述，但也可以适用于其它方面，这对本领域技术人员是显而易见的。
附图说明
结合附图，通过以下详细描述，本发明的其它特征和优点将变得显而易见，在附图中：
图1是根据现有技术的无源光网络的方框图。
图2是根据现有技术的波分复用系统的方框图。
图3示出了根据实施例的光功率传输系统。
图4A和图4B示出了根据实施例的光功率分配范围。
图5示出了根据实施例的光功率分配系统，所述光功率分配系统包括光纤和光分配器之间的边缘耦合。
图6示出了根据实施例的光功率分配系统，所述光功率分配系统包括光纤和光分配器之间的光栅耦合。
图7A示出了根据实施例的光功率分配器的横截面。
图7B示出了根据实施例的光学器件(在本示例中为光端机)的横截面。
图8示出了根据实施例的光功率分配系统，所述光功率分配系统包括光纤和单片光子集成电路(photonic integrated circuit，PIC)之间的边缘耦合，单片PIC包括光分配器和光端机(TRx)PIC。
图9示出了根据实施例的光功率分配系统，所述光功率分配系统包括光纤和单片PIC之间的光栅耦合，单片PIC包括光分配器和TRx PIC。
图10A示出了根据实施例的单片PIC内的光功率分配器的横截面。
图10B示出了根据实施例的光功率分配器和光学器件(在本示例中为光端机)之间的过渡区或共享光耦合区的横截面，光功率分配器和光学器件均在单片PIC内。
图10C示出了根据实施例的在单片PIC内的光学器件(在本示例中为光端机)的横截面。
具体实施方式
为了克服电平可以高于光端机半导体输入端的光功率处理极限的光功率传输，通常，直接调制激光器本身，或者每个激光器仅耦合到一个光调制器。
当使用共封装光学器件时，在非常小的空间(例如2平方厘米)中存在大量光端机(例如32个)。这种共封装光学器件需要大量的激光器，但在这些类型的共封装光学器件中几乎没有空间来包括激光器。
低功率激光器可以在1mW至40mW的范围内，而高功率激光器可以超过此范围。然而，低功率激光器缺乏驱动多个光端机的能力。部署相对较少数量的高功率激光器，高功率激光器分别由多个光端机共享，而非单个低功率激光器分别与单个光端机相关联，这种做法可能是有利的，因为高功率激光器在每个光端机的基础上可以具有相对较小的尺寸或较低的成本。
作为共封装光学器件中的另一个问题，光端机位于系统的最高温度区域。例如，光端机非常接近产生大量热量的大型电气集成电路。众所周知，在高温时，合适的激光器(例如半导体激光二极管)的性能下降。
因此，希望将激光器与光端机分离，来自激光器的光功率通过光纤传输到光端机。然而，这增加了包装成本。此外，将每个激光器耦合到一个光调制器上增加了光纤的数量。
由于激光器现在可以分离，因此有动因将传输光功率所需的光纤数量降至最低，因为光纤组件会产生巨大的成本。此外，由于激光器与光端机分离，激光器故障时可以进行更换，而无需更换整个系统。因此，使用可以提供更高功率的可靠性较低的激光器是合理的，但前提是来自这种高功率激光器的功率可以传输到多个光端机。
要解决的问题是需要将从光纤接收的高光功率耦合到光端机上的多个通道中。然而，光功率电平通常大于具有半导体芯的波导的功率极限。此类限制可以包括由于自诱导非线性吸收而产生的限制，其中入射光产生电力载波，电力载波产生进一步吸收。非线性吸收可以包括双光子吸收。进一步的限制可能取决于来自吸收大量光功率而产生的热的损伤限制。然而，由于成本、可靠性和制造复杂性，使用外部设备来分配接收到的光功率是不可取的。因此，希望将高光功率分配到适合光端机的电平的方案应优选地与光端机集成。
因此，光功率传输光纤可以为多个光端机提供足够的光功率。这种布置对于共封装光端机系统可能尤其有利，其中许多光端机彼此靠近并靠近电处理芯片，以最大限度地提高单位面积的通信吞吐量。在这种共封装系统中，光功率分配系统可以从与光端机分离的激光光源传输功率，以便于修复或实现激光器的受控温度环境。
替代地，这种布置对于包括激光光源和光端机的传感器可能是有利的，其中专用激光器与传感光端机分离。此类传感器可以包括激光雷达传感器、生物传感器或其它传感器。根据实施例，光端机可以在光上施加调制信号，其中调制信号可以在时域或频域中(如可能用于通信)，或者调制信号可以在空间域中(如可能用于光束扫描传感器)。
因此，本发明针对一种光功率分配系统，所述光功率分配系统使得可以使用高光功率器件来传输光功率，例如连续波高功率激光器，同时进一步符合光学器件的较低光功率极限。在一些实施例中，光学器件可以是光端机。光端机可以是光通信光端机、激光雷达光端机、光传感光端机或其它光端机。在一些实施例中，光学器件可以是信号处理器、神经形态处理器、传感器、陀螺仪、量子计算设备、光计算设备、光开关、射频处理器、射频混频器、射频或其运行需要光功率的其它光学器件。光学器件包括光学器件波导。容易理解的是，虽然本文描述的一些实施例论述为包括光端机波导，但本领域技术人员理解，与光端机波导有关的论述可以同样适用于与如上所述或本文其它地方所述的光学器件相关联的光学器件波导。
根据实施例，提供了一种使用外部光源和光端机的共封装光学器件的实现方式。外部光源可以包括一个或多个激光器，所述激光器通过光功率传输光纤连接到光端机模块。光端机可以是硅光子光端机。
根据实施例，来自每个激光器的光功率由几个光端机通道(例如4个或8个通道)共享。这种光功率共享由根据实施例的光功率分配系统提供。光端机可以包括光调制器，其中入射激光功率由光调制器调制。光端机可以包括相干光端机，其中入射激光功率是光接收器的本地振荡器。
根据实施例，光功率分配系统将光功率分成多个通道，使得每个通道具有适合于光端机使用的功率电平。光功率分配系统具有光功率传输电平和光功率调制电平。光功率传输电平是从来自激光器的光功率传输光纤接收的光功率，光功率调制电平是适合于光学器件使用的光功率电平。
图3出了根据实施例的光功率分配系统。光功率分配系统包括光耦合到光功率传输光纤的一个或多个激光器。光功率传输光纤将光功率传输到光功率分配器，光功率分配器将接收到的光功率分成两个或两个以上的通道。其中，每个通道与光学器件相关联。光学器件可以配置为光发送器、光接收器、直接调制发送器、相干调制发送器、相干检测检测器或光端机。
图3示出了其中光学器件为光端机的示例。光功率传输光纤将光从激光器输送到光功率分配器。在一些实施例中，该光可以是未调制的，也称为连续波光。在一些实施例中，该连续波光可以进行频率抖动，这可能是抑制受激布里渊散射或产生用于基于频率的传感的频率抖动光载波所需要的。
在一些实施例中，光功率分配器包括全介质光波导。在一些实施例中，光端机包括具有半导体层的波导。在一些实施例中，光功率传输光纤中的光不承载光传输信号。在一些实施例中，光端机将信号施加到光上。
在一些实施例中，全介质光波导与光端机波导平行并重叠。例如，平行波导之间的耦合由定向耦合器提供。
在一些实施例中，全介质光波导和光端机波导包括一个芯片内的层，这些层通过共享光耦合区光耦合在一起。在一些实施例中，共享光耦合区包括定向耦合器或绝热耦合器。
在一些实施例中，全介质光波导与光端机波导共线。例如，耦合配置为对接耦合。
进一步参考图3，激光器300将光传输到光功率传输光纤330。光功率传输光纤330光连接到光功率分配器310。光功率传输光纤330和光功率分配器310之间的光耦合可以通过边缘耦合、对接耦合、光栅耦合、倏逝耦合或容易理解的其它形式的光耦合来提供。光功率分配器310将光功率分成多个通道，从而减少沿这些通道中的每一个通道输送的光功率。光功率分配器310的每个通道光耦合到相应的光学器件，根据实施例，光学器件可以是光端机320、光发送器或光接收器。光功率分配器310的每个通道和相应的光学器件之间的光耦合可以通过边缘耦合、对接耦合、光栅耦合、倏逝耦合或容易理解的其它形式的光耦合来提供。
在一些实施例中，光功率分配器包括光耦合到多个输出光波导的输入光波导，所述输入光波导和输出光波导在一个芯片上实现。在一些实施例中，光功率分配器包括基本与波长相关的分光器。在一些实施例中，光功率分配器包括Y形接头、多模干涉仪、三叉戟分配器或定向耦合器中的一个或多个。
在一些实施例中，激光具有2个偏振，光功率分配器包括偏振分光器或偏振分光旋转器。
在一些实施例中，激光具有两个或两个以上波长。在一些实施例中，光功率分配器包括光波长分路器。在一些实施例中，光波长分路器是本领域技术人员容易理解的非对称马赫-曾德尔干涉仪、阵列波导光栅、星形耦合器或埃歇尔光栅等。
根据实施例，图4A和图4B示出了根据实施例的光功率分配，其中竖轴表示光功率。图4A和图4B示出了光功率的1:4分配，其中图4A以包括20％系统损耗的说明性功率值界定了功率分配，图4B示出了光功率分成也具有20％系统损耗的任意单位。应理解，光功率分配器的配置可以配置为使得在将光功率分割或分配(例如分成相关联的通道)时，所得到的分割或分配的光功率电平(例如，与特定通道相关联的光功率电平)中的每一个光功率电平都适合于和与之相关联的光学器件(例如，光端机、发送器、接收器)一同使用。容易理解的是，可以使用任何分配配置，例如1:3、1:8、1:32或其它分配比率。此外，容易理解的是，光功率分配在每个通道中可以相等或不相等。在一些实施例中，分配输出的数量可以由2的幂界定。在一些实施例中，可以确定光功率分配比率的选择，以便包括系统损耗的余量或裕度。系统损耗可以包括但不限于光耦合损耗和光吸收损耗。
根据一些实施例，光功率分配系统包括光子集成电路(photonic integratedcircuit，PIC)，其中光功率分配器520在光功率分配器PIC 540中实现，光端机560在单独的光学器件PIC中实现，其中光学器件PIC可以是发送器PIC、接收器PIC或光端机PIC。图5示出了根据实施例的光功率分配系统，其中光端机(TRx)PIC 530与光功率分配器PIC 540分离。
光功率分配器包括全介质光波导。光端机包括具有半导体层的波导。
这两个PIC是相互光耦合的独立芯片。图5示出了根据实施例的光功率分配器PIC540和TRx PIC 530之间的芯片到芯片边缘耦合，以及光功率传输光纤510和光功率分配器PIC 540之间的边缘耦合。然而，容易理解的是，光功率分配器和TRx PIC之间的这种耦合可以通过对接耦合、光栅耦合、倏逝耦合或其它形式的光耦合形成。如图所示，每个光功率传输光纤510将光功率传输到光功率分配器520。光功率分配器520可以用于将光功率分成1:4的比率，然而，如前所述，该比率可以变化。
图6示出了根据实施例的光功率分配系统，所述光功率分配系统包括光功率分配器PIC 540和TRx PIC 530之间的芯片到芯片边缘耦合，以及光功率传输光纤510和光功率分配器PIC 540之间的光栅耦合575。
应当注意，这些包括两个光子集成电路(即一个用于光功率分配器，另一个用于光学器件(例如光端机、发送器、接收器))的实施例可能是有利的，因为这两个PIC可以包括不同的材料。因此，在一些实施例中，可以方便在单独的制造工艺中对两个PIC进行制造。
图7A示出了根据实施例的光功率分配器PIC 540的横截面。在本实施例中，光功率分配器PIC 540包括硅衬底730、由SiN(氮化硅)形成的全介质波导720，该全介质波导720被包裹在二氧化硅710中。应理解，全介质波导可以由其它介电材料形成，所述介电材料可以包括但不限于二氧化硅、氮氧化硅或磷化镓以及其它介电配置。
图7B示出了根据实施例的光端机PIC 530的横截面。容易理解的是，光学器件可以同样是光发送器或光接收器。在本实施例中，光端机PIC 530包括硅衬底735和由硅形成的波导725(半导体波导)中的半导体材料，该波导725被包裹在二氧化硅715中。应理解，半导体材料波导可以由其它半导体材料形成，包括但不限于IV半导体材料、III-V半导体材料、钙钛矿材料(例如铌酸锂)和等离子体光调制器。
根据实施例，全介质波导和半导体波导中的一个或多个包括多个层。
根据一些实施例，光功率分配系统包括例如配置为单个芯片的单片光子集成电路(photonic integrated circuit，PIC)，所述单片光子集成电路包括光功率分配器和光学器件，其中光学器件可以是发送器、接收器或光端机。图8示出了根据实施例的光功率分配系统，所述光功率分配系统包括光纤和单片PIC之间的边缘耦合845，单片PIC包括光分配器和光端机(TRx)。
光功率分配器820包括分配器波导，分配器波导包括全介质光波导。光端机837包括光端机波导，光端机波导包括具有半导体层的波导。分配器波导和光端机波导包括制造在单片PIC内的结构，并且存在在介质波导和光端机波导之间提供光耦合的光耦合区835(也可以称为过渡区)。此类光子集成电路可以是单片PIC，其中不同类型的波导在同一衬底上制成。如图所示，每个光功率传输光纤810将光功率传输到光功率分配器820。光功率分配器820可以用于将光功率分成1:4的比率，然而，如前所述，该比率可以变化。
本实施例可能是有利的，因为它是可以包括不同材料层的单个光子集成电路，并且因此可以方便在称为单片工艺的单个制造工艺中制造光子集成电路。此外，本实施例避免了组装单独的光子集成电路所需的复杂性和空间。
在图8所示的实施例中，光功率传输光纤通过边缘耦合器光耦合到光功率分配器。然而，容易理解的是，这种耦合可以通过对接耦合、光栅耦合、倏逝耦合或其它形式的光耦合形成。
图9示出了根据实施例的光功率分配系统，所述光功率分配系统包括光功率传输光纤910和单片PIC之间的光栅耦合945，单片PIC包括光分配器和TRx PIC。
光功率分配器920包括分配器波导，分配器波导包括全介质光波导。光端机937在光端机波导中，光端机波导包括具有半导体层的波导。分配器波导和光端机波导包括制造在光子集成电路中的结构，并且存在界定介质波导和光端机波导之间的光耦合的光耦合区935。此类光子集成电路可以是单片PIC，其中不同类型的波导在同一衬底上制成。如图所示，光功率传输光纤910将光功率传输到光功率分配器920。光功率分配器920可以用于将光功率分成1:4的比率，然而，如前所述，该比率可以变化。
图10A、图10B和图10C共同示出了根据实施例的共享公共衬底1019的单片PIC的区域的横截面。衬底可以是硅。衬底可以由其它材料形成，包括但不限于玻璃、IV族半导体材料、III-V族半导体材料和钙钛矿材料，例如铌酸锂。图10A示出了根据实施例的单片PIC内的光功率分配器的横截面。在本实施例中，光功率分配器1010包括衬底的一部分1019、由SiN(氮化硅)形成的全介质波导1017，该全介质波导1017被包裹在二氧化硅1015中。应理解，全介质波导可以由其它介电材料形成，所述介电材料可以包括但不限于二氧化硅、氮氧化硅或磷化镓以及其它介电配置。
图10B示出了根据实施例的光功率分配器和光学器件(在本示例中为光端机)之间的过渡区或共享光耦合区的横截面，光功率分配器和光学器件均在单片PIC内。在本实施例中，过渡区1020位于光功率分配器1010和光端机1030之间。该过渡区包括衬底的一部分1019、由SiN(氮化硅)形成的全介质波导1027和由硅形成的波导1028中的半导体材料，该波导1028完全被包裹在二氧化硅1025中。应理解，全介质波导可以由其它介电材料形成，所述介电材料可以包括但不限于二氧化硅、氮氧化硅或磷化镓以及其它介电配置。还应理解，半导体材料波导可以由其它半导体材料形成，包括但不限于IV族半导体材料、III-V族半导体材料、钙钛矿材料(例如铌酸锂)和等离子体光调制器。
本领域技术人员很容易理解如何组合全介质波导和半导体波导。在Sacher,W.D.、Mikkelsen,J.C.、Huang,Y.、Mak,J.C.、Yong,Z.、Luo,X……&Poon,J.K.(2018)，用于3D光子电路和器件的单片集成多层氮化硅-硅波导平台，《IEEE会议记录》，106(12)，2232-2245中提供了此类例子。其内容通过引用并入本文。
图10C示出了根据实施例的在单片PIC内的光学器件(在本示例中为光端机)的横截面。容易理解的是，光学器件可以同样是光发送器或光接收器。在本实施例中，光端机包括衬底的一部分1019和由硅形成的波导1037中的半导体材料，该波导1037被包裹在二氧化硅1035中。应理解，半导体材料波导可以由其它半导体材料形成，包括但不限于IV族半导体材料、III-V族半导体材料和钙钛矿材料(例如铌酸锂)和等离子体光调制器。
根据实施例，全介质波导和半导体波导中的一个或多个包括多个层。
本领域技术人员理解，双光子吸收是光波导中在高光功率下发生损坏或饱和的重要原因。因此，虽然已使用全介质波导描述本发明，但应理解，具有非常宽的带隙的材料(包括具有宽带隙的半导体材料)可以用作电介质。在本实施例中，非常宽的带隙可以指能量大于光的光子能量两倍以上的带隙，使得线性吸收和双光子吸收被抑制。在这种情况下，光的光吸收可以忽略不计，宽带隙材料在功能上等效于电介质。在这样的实施例中，波导中基本上没有双光子吸收。例如，光的波长可以是1550nm(0.8eV光子能量)。全介质波导可以包括具有550nm(2.26eV光子能量)的带隙的磷化镓，该能量是光子能量的两倍以上。因此，在本示例中，磷化镓充当电介质。替代地，全介质波导可以包括具有5eV的带隙的氮化硅，该能量也是光子能量的两倍以上。
虽然已经参考本发明的特定特征和实施例描述了本发明，但是显然可以在不脱离本发明的情况下对本发明进行各种修改和组合。因此，说明书和附图仅被视为所附权利要求书限定的对本发明的说明，并且预期覆盖落入本发明的范围内的任何和所有修改、变化、组合或等同物。
Claims (20)
1.一种光功率分配系统，其特征在于，所述光功率分配系统包括：
输入光纤，用于接收具有光功率的光；
光耦合到所述输入光纤的光功率分配器，所述光功率分配器包括全介质光波导，所述光功率分配器用于将所述光功率分为两个或多个部分；
光耦合到所述光功率分配器的光学器件，所述光学器件包括具有半导体层的光学器件波导，所述光学器件用于接收所述光功率的第一部分。
2.根据权利要求1所述的光功率分配系统，其特征在于，所述光学器件为光端机，所述具有所述半导体层的波导为光端机波导。
3.根据权利要求1或2所述的光功率分配系统，其特征在于，所述光的所述光功率大于所述光学器件波导的损伤阈值。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的光功率分配系统，其特征在于，所述光的所述光功率大于所述光学器件的饱和极限。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的光功率分配系统，其特征在于，所述光功率的所述第一部分指示适合于所述光学器件使用的光功率调制电平。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的光功率分配系统，其特征在于，所述全介质光波导与所述光学器件波导平行并重叠。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的光功率分配系统，其特征在于，所述全介质光波导和所述光学器件波导配置为一个芯片内的层，其中，所述全介质光波导和所述光端机波导在共享光耦合区内光耦合在一起。
8.根据权利要求7所述的光功率分配系统，其特征在于，所述共享光耦合区包括定向耦合器或绝热耦合器。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的光功率分配系统，其特征在于，所述全介质光波导与所述光学器件波导共线。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的光功率分配系统，其特征在于，所述全介质光波导和所述光学器件波导在光耦合的独立芯片上形成，其中，所述独立芯片通过芯片到芯片边缘耦合、芯片到芯片倏逝耦合或芯片到芯片光栅耦合进行光耦合。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的光功率分配系统，其特征在于，所述光功率分配器包括与在一个芯片上实现的两个或两个以上输出光波导光耦合的输入光波导。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的光功率分配系统，其特征在于，所述光功率分配器包括与波长无关的分光器。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的光功率分配系统，其特征在于，所述光功率分配器包括Y形接头、多模干涉仪、三叉戟分配器、绝热耦合器和定向耦合器中的一个或多个。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的光功率分配系统，其特征在于，外部激光源产生的光具有两个偏振。
15.根据权利要求14所述的光功率分配系统，其特征在于，所述光功率分配器包括偏振分光器或偏振分光旋转器。
16.根据权利要求1至15中任一项所述的光功率分配系统，其特征在于，所述光具有两个或两个以上波长。
17.根据权利要求16所述的光功率分配系统，其特征在于，所述光功率分配器包括光波长分路器。
18.根据权利要求17所述的光功率分配系统，其特征在于，所述光波长分路器配置为非对称马赫-曾德尔干涉仪、阵列波导光栅、埃歇尔光栅和星形耦合器中的一个或多个。
19.根据权利要求1至18中任一项所述的光功率分配系统，其特征在于，所述光学器件为发送器、接收器、检测器、直接调制发送器、相干调制发送器和相干检测检测器中的一个或多个。
20.根据权利要求1至19中任一项所述的光功率分配系统，其特征在于，所述全介质光波导包括具有带隙的材料，所述外部激光源产生的所述光具有光子能量，其中，所述带隙大于所述光子能量的两倍。
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